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智能手机为基于公众科学的水质监测提供了新的手段,但是目前还缺乏基于智能手机拍摄的水体影像的水质参数反演的系统性研究。针对这种情况,本文首先构建了基于水面数码照片的典型水质参数反演和水体污染识别模型,包括水色指数、透明度、营养状态等级、蓝藻水华、黑臭水体;然后,基于这些模型开发了基于智能手机安卓系统的“观水色”app,并在一些典型研究区对“观水色”app进行了应用及评价,获得了较好的水质监测精度;最后,分析了白平衡、不同数码相机设备、照片存储格式对于基于智能手机的水质监测的影响及其应对策略。本文的研究成果将有利于推动智能手机在水质监测中的广泛应用。 相似文献
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鄱阳湖富营养化高光谱遥感监测模型初探 总被引：4，自引：1，他引：3
基于对光谱反射率与水质参数的相关分析,分别选取特征波长建立水质参数高光谱估测模型。结合修正营养状态指数,对湖泊的富营养化程度进行了监测和评价。结果表明:①总氮、总磷含量和透明度值的高光谱估测模型效果较理想;②单项指数评价水体富营养化水平其结果存在较大差异,综合考虑多个指标,计算营养指数的平均值,可以对富营养化程度进行正确的评价;③由于悬浮物浓度变化较大,掩盖了水体的叶绿素a信息,以致叶绿素a估测模型不具有通用性,为了完善叶绿素a浓度估测模型需要获得大范围、多季节的光谱数据,以便建立更有代表性和通用性的模型;④评价结果显示,鄱阳湖呈现轻度到中度富营养化状态,需要采取有力的保护措施防止进一步恶化。 相似文献
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植被单叶光谱特性的理论模拟 总被引：8，自引：0，他引：8
利用PROSPECT模型和实测的玉米叶片光谱数据，得出了叶肉结构参数N，从而模拟了在不同的叶绿不比和水分含量下玉米叶片的光学特性；发现叶绿素对叶片吸收率的影响在可见光部分占了主导作用，随着叶绿素含量的增加，叶片的吸收率增加；从近红外到2400nm，水分对吸收率的影响占据了主导地位，此时，随着水分含量的增加，叶片的吸收率也开始增加。同时，给定叶绿素和水分含量，还模拟了当叶肉结构参数变化时的叶片的光学特性，随着N的增大，叶片的反射率逐渐增大，并渐趋一致，而透过率随着N的增加而渐减小，最后也逐渐靠近。 相似文献
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大气校正对SPOT卫星遥测水质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
藉由卫星遥测进行河川水质监测，目前尚没有较明确可行之方法，如何利用较为简单且适当的SPOT卫星遥测大气校正方法，正确辨识水体水质，是本研究的主要目的。利用SPOT卫星作两阶段非监督式及监督式自动分类，确认卫星影像中水质测站对应之水体样本，并将所有样本依季节分群，俾让卫星监测水体水质样本较为均质。模拟方式采用多变量回归、类神经网络及判别分析3种模式，并比较4种不同之大气校正程序。结果发现。以水质及其指标整体预测来看，类神经网络预测结果较优于多变量回归及判别分析的结果，大气校正方法以直接采用灰度值并消除最暗像元灰度值之校正方法，即可达到不错之预测结果。综合而言，以SPOT或分辨率更高之卫星光谱遥测水质是简单可行，但仍需更多数据以验证其精确度。 相似文献
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付海军 《测绘与空间地理信息》2017,(6):109-112
为分析高分一号WFV传感器16 m遥感影像在水质反演方面的能力,本文选取南四湖为研究区,以高分一号卫星影像与Landsat-8卫星OLI影像为数据源,结合地面同步实测水体浊度数据,建立反演水体浊度的原始光谱反射率模型、归一化反射率模型和波段比值模型,并对各模型进行精度评价,分别比较两个传感器在浊度反演能力方面的差异。结果表明:利用高分一号WFV 16m遥感影像进行水质反演具有较高的精度,且具备更高的空间分辨率和更短的重访周期,可以替代Landsat-8多光谱数据。 相似文献
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Particulate organic carbon (POC) plays an important role in the carbon cycle in water due to its biological pump process. In the open ocean, algorithms can accurately estimate the surface POC concentration. However, no suitable POC-estimation algorithm based on MERIS bands is available for inland turbid eutrophic water. A total of 228 field samples were collected from Lake Taihu in different seasons between 2013 and 2015. At each site, the optical parameters and water quality were analyzed. Using in situ data, it was found that POC-estimation algorithms developed for the open ocean and coastal waters using remote sensing reflectance were not suitable for inland turbid eutrophic water. The organic suspended matter (OSM) concentration was found to be the best indicator of the POC concentration, and POC has an exponential relationship with the OSM concentration. Through an analysis of the POC concentration and optical parameters, it was found that the absorption peak of total suspended matter (TSM) at 665 nm was the optimum parameter to estimate POC. As a result, MERIS band 7, MERIS band 10 and MERIS band 12 were used to derive the absorption coefficient of TSM at 665 nm, and then, a semi-analytical algorithm was used to estimate the POC concentration for inland turbid eutrophic water. An accuracy assessment showed that the developed semi-analytical algorithm could be successfully applied with a MAPE of 31.82% and RMSE of 2.68 mg/L. The developed algorithm was successfully applied to a MERIS image, and two full-resolution MERIS images, acquired on August 13, 2010, and December 7, 2010, were used to map the POC spatial distribution in Lake Taihu in summer and winter. 相似文献
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叶片辐射等效水厚度计算与叶片水分定量反演研究 总被引：3，自引：0，他引：3
在分析叶片水分对叶片反射率光谱影响的基础上,结合叶片内部水、干物质、叶绿素等光谱吸收系数曲线特征,分析了975nm波长水气吸收特征处叶片与光线相互作用原理,并利用Beer定律和945nm,975nm波长光谱反射率差值,推导了975nm波长辐射等效水厚度REWT的计算公式。由于表面反射、杂散射光、非均匀介质和叶片内部多次散射等因素,光在叶片内部的辐射传输不能直接用Beer定律描述,且利用Beer定律计算的REWT与叶片等效水水厚度EWT之间会有较大的偏差。论文设计和获取了多植物、不同水分梯度的叶片光谱获取试验数据,整理和分析了欧盟Lopex93数据,利用这两组独立数据和论文提出的REWT计算公式,比对验证了975nm波长叶片REWT和叶片EWT的统计模型,结果表明：由于光在叶片内部的多次散射,REWT是EWT的3.3倍左右。论文研究结果一方面为叶片EWT定量遥感探测提供了一种快速、简单且有较强通用性的计算方法和模型,另一方面,探测叶片REWT和EWT的定量关系,有助于了解叶片内部的光辐射传输情况,特别是间接了解近红外波段叶片内部的多次散射情况。 相似文献
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由于地表水体所受污染的类型和程度不同,共反射光谱特性也各不相同。这些光谱特性在可见光波段及近红外波段内的差异,将被如实地以色密度差异的形式记录在彩色航空像片上。本文着重研究了地表污染水体影像的反射色密度比值与水体综合污染指数之间的相关关系,并给出了二者之间的统计关系式,从而可直接利用彩色航空像片,对地表水体的综合污染程度进行半定量的测定。 相似文献
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Trophic State Index (TSI) of Nainital lake has been determined using secchi disk transparency as well as using Landsat 7 ETM
bands. The insitu water quality parameters like pH and dissolved oxygen (DO) have been measured using multiparameter water
quality instrument TROLL 9500. Various interpolation techniques have been tested and the best one has been applied to prepare
the water quality images of Nainital lake. The analysis of Landsat images have shown that the lake water is in eutrophic condition
from the year 2000 to 2010. However, the trophic state index values are found to be relatively less during the year 2006 to
2008. This may be due to the lake restoration programmes undertaken by the Lake Development Authorities. 相似文献
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一种基于阴影像元的光学遥感大气校正方法 总被引：4，自引：0，他引：4
提出一种基于6S模型 阴影像元的大气校正方法,适用于有阴影像元存在的高空间分辨率光学遥感影像。该方法从阴影像元与非阴影像元的信号差异估算气溶胶光学厚度,与暗目标方法相比,此方法避免地表反射率的假定难题。以北京市密云县的IKONOS影像对方法进行验证。在气溶胶光学厚度的估算上,该方法的估算结果与MODIS气溶胶产品基本一致,而且其结果的稳定性明显好于暗目标法。在大气校正的结果方面,针对各类地物,比较大气校正前后的光谱与同类典型实测地物光谱,结果说明大气校正能够大大恢复各类地物光谱的典型特征,这将有利于地物的识别。最后通过比较大气校正前后的NDVI发现,大气校正能够明显增大高植被覆盖区与低植被覆盖区NDVI的差别,使植被信息更加突出。 相似文献
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基于极化相干矩阵的河流水质污染监测初探 总被引：1，自引：0，他引：1
利用遥感手段监测水质污染具有监测范围广、实时性强的优点。本研究选择中国南方地区水质变化明显的河流区域作为研究对象,利用C波段星载极化合成孔径雷达(极化SAR)卫星RADARSAT-2提供的数据,对基于极化SAR的河流水质污染监测技术进行了初步研究。首先介绍了电磁波的极化现象以及极化SAR的基本原理;其次结合一次同步测量实验,提取河流区域,并对极化SAR数据与水质常见监测指标的监测数据进行对比分析,通过对10个采样点18组数据的分析发现,极化相干矩阵中的T 22元素与部分水质指标(如五日生化需氧量BOD5等)具有较强的相关性,从而反映水质的污染状况;并通过实测数据和最小二乘法,拟合得到了利用[T]矩阵元素反演BOD5的经验公式,拟合系数达到0.82。最后通过对地表散射模型和菲涅尔系数的分析,从理论上探讨了极化相干矩阵中部分元素与水体物理性质存在相关性的原因。初步理论分析和实验数据表明,T 22元素能够反映水体的污染状况。 相似文献
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陆基（地基、岸基）水环境遥感的提出、实践和初步应用 总被引：1，自引：0，他引：1
断面监测是准确掌握中国地表水水质和水环境变化特征,开展水环境成因机制分析、评价评估、治理修复和管理考核的重要基石。提高监测立体化、自动化、智能化水平是未来水生态环境监测的重要方向,可以切实提高中国生态环境监测现代化能力。本文针对全国地表水环境断面监测,首次提出陆基（地基、岸基）水环境遥感概念,有效补充和完善传统的卫星遥感和断面监测技术方法。通过与杭州海康威视数字技术股份有限公司（简称“海康威视”）开展合作研发,自主研制了国产高光谱成像仪,于2020-07-31—2020-08-17在太湖开展了复杂天况和水况场景下陆基（地基、岸基）水环境遥感实践应用,构建了透明度、悬浮物、总氮、总磷等关键水质参数高精度遥感反演算法,反演精度可达80%及以上。将相关算法植入高光谱成像仪中获得关键水质参数高频动态变化过程,精细刻画其时间演化过程。太湖陆基（地基、岸基）水环境遥感实践表明,在全国地表水监测断面架设国产高光谱成像仪开展关键水质参数高频精准观测具有广泛应用前景和市场推广价值,可以与卫星和无人机遥感形成天—空—地立体化遥感监测体系,结合断面人工巡测和自动观测开展协同监测。 相似文献
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基于野外测定的水质参数,通过研究三峡坝区水体中水色要素浓度与反射率之间的关系,选择反演叶绿素、悬浮物、溶解性有机物的最佳波段,建立了反演水色要素浓度的遥感定量模型。研究表明,在波段比值的基础上进行幂次修正的波段组合反射率与SS浓度相关性较好(R2=0.76),可以用来估算悬浮物浓度;悬浮物浓度影响叶绿素浓度的反演精度,通过在模型中增加一个红绿波段比值指数项的方法能够抑制或削弱悬浮物的影响,提高了叶绿素浓度的反演精度(R2=0.75);DOC反演模型中,绿光波段与红光波段反射率的对数值能较好的估算DOC浓度,且与log(DOC)相关程度最高,决定系数为0.85,反演精度较高。 相似文献
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研究了应用MODIS数据,采用与植被物种无关的GVMI指数模型反演出植被水含量指标EWT,并以气象局发布的实际温度降雨数据和旱灾报告验证了植被水含量与旱灾的相关性。 相似文献